Introducción
Los sistemas de muestreo de tornillo son muy similares a muchos otros sistemas de muestreo de múltiples etapas disponibles actualmente en el mercado.
Sin embargo, existe una excepción clave: La etapa primaria de muestreo se realiza utilizando un tornillo con orientación vertical, y los incrementos de muestra generalmente se extraen de determinadas unidades de transporte (por ejemplo, camión, vagón de tren o contenedor de envío) de tamaño predefinido.
Los equipos de muestreo de tornillo se utilizan en aplicaciones en las que no es posible utilizar un sistema más tradicional basado en equipos de muestreo de caída libre equipos de muestreo de cinta transversal.
Una aplicación común de los equipos de muestreo de tornillo es un sistema "tal como se recibe", donde el material se recibe por unidad (por ejemplo, camión). En un sistema "tal como se recibe", es de suma importancia controlar el material que se recibe en cada camión, o bien en todos los camiones que se reciben de un mismo proveedor.
Otra aplicación común es una aplicación "tal como se envía" en la que el material producido se apila antes de cargarlo y enviarlo a los clientes por unidad (por ejemplo, en un contenedor de envío). En estas situaciones, es importante controlar qué se vende en cada contenedor y realizar un seguimiento de esta información por cliente.
Generalmente, los sistemas de muestreo de tornillo tienen apariencias diferentes debido a la configuración de diseño del sistema en particular, pero debido a que muchos de los componentes secundarios del sistema son similares a los de otros sistemas de muestreo, muchas de las tareas de mantenimiento son las mismas que para otros tipos de sistemas de muestreo.
Las tareas comunes de inspección y mantenimiento que son exclusivas para los sistemas basados en tornillo generalmente se enfocan en el tornillo de muestreo en sí y en los medios utilizados para mover el tornillo en una aplicación en particular.
Tres áreas comunes de desgaste en los sistemas de muestreo basado en tornillo son:
- El espiral del tornillo (eslabones)
- El cilindro del tornillo
- Las mangueras/acoples hidráulicos del tornillo o el diseño de grúa utilizado para mover el tornillo
Espiral del tornillo
Cuando un tornillo de muestreo recoge un incremento, perfora el material del que se está obteniendo la muestra. Esta acción de perforación extrae el material de la muestra hacia arriba a través del tornillo.
Una vez que el material de muestra llega a la parte superior del tornillo, se lo desvía hacia la tolva de recolección de muestras. A medida que el material de muestra se mueve por el espiral del tornillo y a lo largo de él, se produce el desgaste.
Este desgaste puede aparecer como una reducción en el espesor del espiral de tornillo o como un estrechamiento del diámetro total del espiral del tornillo debido al desgaste a lo largo de los bordes exteriores.
El desgaste en el espesor del espiral no puede identificarse fácilmente sin extraer el espiral del tubo del tornillo. Por suerte, este modo de desgaste generalmente requiere un período relativamente largo para desarrollarse.
A menudo, el espiral de un tornillo sufre un desgaste más rápido a lo largo de los bordes, por lo que normalmente se lo reemplaza debido a que los bordes tienen un desgaste significativo antes de que el desgaste en el espesor del espiral se convierta en un problema considerable.
A medida que aumenta el desgaste al tornillo, se reduce la eficiencia de la acción de perforación. Esto se puede observar principalmente en el espacio libre entre la parte exterior del espiral y la parte interior del cilindro del tornillo.
Se requiere un pequeño espacio libre en esta área para el funcionamiento correcto del tornillo. Sin embargo, a medida que aumenta este espacio libre como consecuencia del desgaste, más material (especialmente el material fino) comienza a caer entre el espiral y el cilindro.
Con el paso del tiempo, este espacio libre llega a un punto en el que se pierde demasiado material fino de la muestra o el tornillo ya no funciona de forma eficiente.
Generalmente, un tornillo nuevo tendrá 3/16" \[4,5 mm] de espacio libre entre el espiral y el cilindro del tornillo. En aplicaciones en las que están presentes tamaños de partículas más finos, es posible que sea necesario reemplazar el espiral cuando el espacio libre llegue a ser de 5/16" (8 mm).
Por lo general, las aplicaciones con tamaños de partículas más grandes pueden tolerar un espacio libre de desgaste más grande sin ningún tipo de problema.
Cilindro del tornillo
A medida que el tornillo de muestreo perfora hacia abajo, el cilindro exterior del tornillo de muestreo tiene un contacto de deslizamiento con el material del que se está recogiendo una muestra. Este desgaste es mayor en el extremo del cilindro, debido a que tiene más contacto con el material. Este desgaste requiere un reemplazo periódico del cilindro.
Por suerte, el cilindro del tornillo puede inspeccionarse fácilmente. Si el cilindro del tornillo se ha desgastado hasta el punto en el que puede doblarse hacia dentro contra el espiral e interferir con el funcionamiento del tornillo, será necesario reemplazarlo.
Normalmente, un diseño estándar de tornillo tiene un diseño de cilindro de tornillo de una pieza que está fabricado como parte del conjunto completo del tornillo. Este diseño requiere que se corte el cilindro del tornillo y que se suelde una nueva sección del cilindro en su lugar.
También existe un diseño modificado en el que una conexión de brida está instalada por encima del punto de desgaste del tornillo que permite que la sección inferior del cilindro pueda extraerse y reemplazarse de forma sencilla. Este diseño resulta beneficioso para aplicaciones con materiales abrasivos o de uso frecuente.
La vida útil de un cilindro de tornillo depende de la aplicación. Un tornillo con mucho uso que recoge muestras de materiales abrasivos podría tener una vida útil de uno a dos años, mientras que el tornillo de una aplicación en la que se lo utiliza con menor frecuencia o con menos materiales abrasivos podría tener una vida útil de cinco o más años.
Mangueras y acoples hidráulicos
Muchos tornillos de muestreo funcionan de forma hidráulica, a pesar de que los tornillos accionados eléctricamente cada vez son más populares en determinadas aplicaciones.
Si su aplicación incluye un tornillo de accionamiento eléctrico, esto no aplicará a su caso. Si su aplicación incluye la disposición hidráulica comúnmente utilizada, es necesario inspeccionar las tuberías y los acoples hidráulicos de forma periódica para garantizar el funcionamiento correcto y minimizar el potencial de fallas.
Las fallas en las mangueras o en los acoples hidráulicos no solo dejan inoperables el tornillo y el sistema, sino que también pueden provocar problemas cuando el aceite escapa hacia el entorno de uso.
Se deberán inspeccionar las mangueras y los acoples hidráulicos una o dos veces por mes. Esta inspección deberá incluir:
- Comprobar la longitud completa de la manguera en búsqueda de signos de desgaste
- Comprobar los extremos de las mangueras donde terminan en los acoples
- Comprobar el ajuste de los acoples donde se conectan con otros acoples, cilindros, etc.
Se deberá reemplazar cualquier manguera o acople de dudoso estado y se deberán apretar correctamente todas las interconexiones flojas.
Un tornillo de muestreo presenta algunas consideraciones de mantenimiento diferentes de las de otros tipos de equipos de muestreo. Dicho esto, el tornillo del equipo de muestreo es una máquina relativamente sencilla y, con cierta inspección específica, se pueden gestionar fácilmente estas consideraciones de mantenimiento.
